纯碱是工厂最常用的活性染料固色碱剂，具有较好的固色效果，但存在用量大、化料不方便、易结块堵塞管道、操作麻烦和有粉尘等缺点。固色碱剂S为液体碱剂，呈淡黄色，能直接溶于冷水，性能稳定，使用方便。据文献报道，使用少量新型碱剂就能达到甚至超过纯碱的固色率，并能提高牢度指标，浸染时有利于匀染，缩短固色时间，减少水洗次数，降低成本，减少环境污染[1～6]。但目前固色碱剂主要应用于浸染工艺，在连续轧染中的应用鲜有报道。本文阐述了连续轧染中各因素对固色碱剂S固色效果的影响，研究确定优化工艺。

　　1试验部分

　　1﹒1材料与药品

　　材料白色纯棉布(29﹒2tex×36﹒4tex504根/10cm×236根/10cm丝光下机布)

　　药品SunfixSupra红S3B150%、SunfixSupra黄S3R150%(韩国五荣)、Cibacron蓝CR(亨斯迈纺织染化)、固色碱剂S(简称固色碱S，广州金瑞鹰生物化学有限公司)、纯碱、氢氧化钠、食盐。

　　1﹒2仪器

　　AutolabSPSAC220型自动配料机，AutolabTF128型自动滴料机(LogicArtAutomation公司)，连续轧染小样机 (台湾Rapid公司)，ColorToolsV3﹒1测色系统(Datacolor公司)，摩擦牢度仪，日晒牢度仪，水洗牢度仪，耐水浸牢度仪 (ATLAS公司)，汗渍测试仪。

　　1﹒3染色工艺条件

　　(1)常规工艺染色处方/(g/L)(2)活性染料/%(owf)x

　　海藻酸钠SAHV2

　　渗透油2352

　　纯碱20

　　烧碱6

　　食盐200

　　(2)碱工艺染色处方/(g/L)

　　活性染料/%(owf)x

　　海藻酸钠SAHV2

　　渗透油2352

　　固色碱Sa

　　烧碱y

　　食盐z

　　(3)工艺流程

　　浸轧染液(带液率65%)→烘干(120℃×5min)→浸轧固色液(室温，带液率65%)→汽蒸(饱和蒸汽，2min)→水洗→皂洗(10g/L皂洗剂805、3g/L螯合分散剂HD801D、浴比1︰50、95℃×10min)→水洗→烘干

　　1﹒4﹒1色度值

　　用DatacolorColorToolsV3﹒1测色系统，测定染色试样在不同波长(380～780nm)下的K/S值。K/S值越大，颜色越深。

　　1﹒4﹒2各项色牢度

　　耐摩擦色牢度按AATCC8—2001、耐水洗色牢度按AATCC61—2001IIA、耐水浸色牢度按AATCC107—2002、耐汗酸色牢度按 AATCC15—2002、耐日晒色牢度按AATCC16—1998、耐汗光色牢度按ATTS—1988、耐氯色牢度按JISL0884—1983，分别测定后评级。

　　2结果与讨论

　　2﹒1固色碱剂对固色效果的影响

　　比较纯碱+烧碱常规工艺与固色碱S单独固色效果，结果见表1。

　　


　　由表1可知，单独使用固色碱S固色，其K/S值随碱剂用量增加而增大﹔当用量为7﹒5g/L时，染色织物的K/S值与常规工艺相当。

　　为降低固色碱S的用量，采用固色碱S与烧碱复配。以SunfixSupra红S3B150%60g/L染色试验为例，固色碱S用量为2﹒5g/L和5﹒0g/L时，变化烧碱用量，测其K/S值结果如图1所示。

　　由图1可知，试验条件下，当烧碱用量为3g/L时，K/S值最高。固定烧碱用量为5g/L，改变固色碱S用量，测其K/S值结果见图2。

　　由图2可知，试验条件下，当固色碱S3g/L用量时，其K/S值最大。综合图1和图2试验结果，认为烧碱用量为3g/L、固色碱S用量为3g/L是较理想的固色条件。固色碱S工艺能达到甚至超过常规工艺的染色效果(表2)。

　　


　　2﹒2食盐用量对固色效果的影响

　　以咖啡色为例(SunfixSupra红S3B150%8g/L、SunfixSupra黄S3R150%19g/L、Cibacron蓝CR10g/L)，研究食盐用量对固色效果的影响。

　　


　　由表3可知，在新工艺中，K/S值随食盐用量的增加而增大，达到200g/L后趋于稳定。另在三原色试验中发现，食盐用量在200g/L以下时，60g/LSunfixSupra红S3B150%染色布样浸轧固色液时解析现象较明显﹔SunfixSupra黄S3R150%和Cibacron 蓝CR染色布样解析不明显。考虑到食盐用量过大将增加污水处理负担，故食盐最佳用量为200g/L。

　　2﹒3工艺条件对固色效果的影响

　　以下研究均以咖啡色为例，其组成同上。

　　2﹒3﹒1固色带液率对固色效果的影响

　　新工艺与常规工艺在不同带液率下的固色效果如表4所示。

　　


　　由表4可知，不同带液率下，K/S值变化均在1﹒00以内，ΔE在0﹒50以内，表明带液率对新工艺和常规工艺在该颜色的染料组合中，都没有显着影响。

　　2﹒3﹒2固色液温度对固色效果的影响

　　不同固色液温度下，新工艺与常规工艺固色效果见表5。

　　


　　由表5可知，升高固色液温度，新工艺固色织物K/S值基本不变，常规工艺固色织物K/S值稍有降低﹔二者色光均无明显变化。故固色液温度采用20℃。

　　2﹒3﹒3汽蒸时间对固色效果的影响

　　汽蒸时间对新工艺和常规工艺固色效果影响见表6。

　　


　　由表6可知，汽蒸时间2min时K/S值最大，增加汽蒸时间，固色碱S的K/S值、ΔE变化均在0﹒50以内﹔汽蒸时间达7min时，纯碱固色的ΔE则超过1﹒00。表明新工艺对汽蒸的稳定性比常规工艺好。

　　2﹒4新优化工艺与常规工艺染色效果比较

　　确定新优化工艺为﹕固色S3g/L，烧碱3g/L，食盐200g/L，带液率65%，汽蒸时间2min，固色液温度20℃。其与常规工艺染色效果比较见表7。

　　


　　2﹒5生产成本比较

　　生产成本(C)计算如下﹕

　　C/元=0﹒65×(X1Y1+X2Y2+0﹒2×Z)×W×L

　　式中﹕X———碱剂用量，kg/L﹔

　　Y———碱剂价格，元/kg﹔

　　Z———食盐价格，元/kg﹔

　　W———布重，g/码﹔

　　L———布长，码。

　　目前，纯碱、烧碱、固色碱剂S、食盐的价格依次为1﹒95、1﹒37、8﹒90、0﹒42元/kg。以中深色固色处方计算生产504根/10cm×236根/10cm纯棉布91﹒44m(100码)的生产成本如下所示﹕

　　常规固色工艺生产成本=0﹒65×(0﹒02×1﹒95+0﹒006×1﹒37+0﹒2×0﹒42)×0﹒454×100=3﹒87元﹔

　　新优化工艺生产成本=0﹒295×(0﹒003×8﹒9+0﹒003×1﹒37+0﹒2×0﹒42)×0﹒454×100=3﹒39元﹔

　　因此，采用新固色工艺可能降低成本11﹒89%。

　　3结论

　　(1)连续轧染中，新型固色碱S的优化工艺为﹕碱剂S3g/L、烧碱3g/L，食盐200g/L，固色液温度20℃，固色带液率65%，汽蒸时间2min。

　　(2)新优化工艺固色织物K/S值高于常规工艺，各项色牢度与常规工艺相近。

　　(3)在本文试验中，固色带液率、固色液温度对新型碱剂S优化工艺和常规工艺无显着影响﹔汽蒸时间则对新工艺的影响小于对常规工艺的影响。

　　(4)与常规工艺相比，新优化工艺能降低生产成本10%左右。

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